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HD-RSL热式气体质量流量计的原理
发布时间：2021-10-19 09:05:22
热式质量流量计是利用热传导原理,即通过流动中的流体与热源之间的热量交换，来测量介.质流量的仪表,主要可分为两类:利用流体流动传递热量改变测量管壁温度分布(即热传导分布)效应的热分布式流量计,也称为量热式质量流量计;利用热消散效应(基于金氏定律)的侵人式质量流量计,也称为导热式质量流量计或插人式质量流量计。
热分布式质量流量计的工作原理是在测量管外壁上、下游各绕两组加热/检测线圈,两组线圈通以恒定电流加热，当流体静止(无流量通过)时,两组线圈中心上、下游温度分布处于对称平衡状态,两组检测线圈的电阻相等;当有流体流动时,流体将，上游管壁热量带走传递给下游管壁,破坏原平衡状态,线圈电阻产生差异,检测其差值从而求得流体质量流量:
式中A----热传导系数;
Cp----被测介质的定压比热容;
K----常数。
热消散效应(基于金氏定律)侵人式质量流量计的工作原理是将两个温度传感器(一般为铂热电阻)分别置于管道的流体中，由其中一个铂电阻测得流体本身的温度T,另一个铂电阻经一定功率的电加热,其温度Tv高于T,当流体静止时其温度最高，伴随着管道中流体流量的增加，流体流动带走更多热量使Tv降低,即可通过温度差求取流量值。基于金氏定律的热丝热散失率为:
式中cp一流体的定容比热容;
d一热丝直径;
H/L一单位长度热散失率;
V一流体的流速;
ρ一流体的密度;
λ一流体的热导率。
侵人式质量流量计根据对铂热电阻的加热方式,又分为恒功率式、恒温差式和恒比率式。
恒功率式是在加热电路上用一个恒定功率的电能对铂电阻进行加热，流体介质在静态时,被加热的铂电阻和没有被加热的铂电阻之间温度差最大,随着流体介质的流动,被加热铂电阻上温度降低，则两个铂电阻之间的温差减小。恒功率式热式质量流量计是通过测量温差的变化来获得流体介质流量的变化。
恒温差式是加热一支铂电阻，使其比不加热的铂电阻高出一个恒定的温度。随着流体介质的流动,被加热的铂电阻由于散热而导致温度降低，通过反馈电路反馈到处理器增大加热器的电流(也可以是电压)来保持其温差为恒定值,再通过检测变化的电流(或电压)来获得流量的变化值。恒比率式是在恒温差原理的基础上，通过调.节施加在加热端热电阻.上的加热电流以保证被加热的铂电阻阻值与不加热的铂电阻阻值成-恒定比率。同恒温差式质量流量计一样,恒比率式质量流量计也是通过检测变化的电流来获得管道中流体的流量值。
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